物理化学-实验报告全解.doc

东北师范大学远程与继续教育学院 （网络教育） 实 验 报 告 学习中心： 专业名称： 课程名称： 学 号： 姓 名： 2 016 年8月16 报告正文 课程名称：物理化学 实验日期： 2016年 8 月 10 日 编号NO： 1 开始时间： 9 时30 分； 结束时间：11 时30 分； 实验题目：金属的腐蚀 同 组 者：陈有健 一、实验目的和要求 实验原理与方法 三、 主要仪器设备、材料和试剂 实验操作步骤5 实验结果与讨论 5.1 实验结果 图1-1金属在0.5mol/L H2SO4及0.5mol/L H2SO4+0.5mol/LNaCl中的开路电位 图1-2金属在0.5mol/LH2SO4及0.5mol/L H2SO4+0.5mol/LNaCl中的阳极极化曲线 表1-1 工作电极在0.5mol/L H2SO4及0.5mol/L H2SO4+0.5mol/LNaCl中的开路电位和特征值 开路电位 (cp icp ip (p (tp 0.5mol/L H2SO4 -0.44283 -0.34824 1.69644E-3 1.02569E-5 0.43837 0.85427 0.5mol/L H2SO4+0.5mol/LNaCl -0.49962 -0.32858 2.09853E-3 6.04628E-5 0.12504 0.26698 5.2 分析与讨论钝化膜的溶解和修复（再钝化）处于动平衡状态当介质中含有活性阴离子（常见的如氯离子）时，氯离子能优先地有选择地吸附在钝化膜上，把氧原子排挤掉，然后和钝化膜中的阳离子结合成可溶性氯化物，平衡便受到破坏，5.3 结论 意见和建议 同 组 者：陈有健 一、实验目的 1. 了解梯形槽的使用方法； 2. 了解电镀溶液的分散能力、电流效率的测定方法； 3. 了解电镀溶液中添加剂的作用和杂质对镀层的影响。 二、实验原理 把化学能转化为电能的过程称为电解。电镀属于电解，是一种电化学沉积过程，是指在含有欲镀金属的盐类溶液中，在直流电的作用下，以欲镀金属或其它惰性导体为阳极，通过电解作用，阴极镀件表面上沉积出金属，获得牢固的金属膜的过程。 （一）梯形槽实验原理 梯形槽也叫赫尔槽，其形状如图所示。槽的容积有三种，即l L、267 mL和250 mL。267 mL的梯形槽而言，得到一个在阴极各部分电流密度分布的经验公式（），即 （） 式中：Dk为阴极上某点的电流密度(A/dm2)；I为实验时的电流强度(A)；L为阴极上该点距近阴极端的距离(cm)。 镀液的分散能力是指电解液所具有的使镀层厚度均匀分布的能力。测定的方法有多种，方法不同用来表达分散能力的公式也不同。因此，为了比较不同镀液分散能力的大小，必须采用同一种方法测量才有意义。本实验采用远阴极和近阴极的方法(图)，远阴极和近阴极与阳极的距离比为L2/L1等于K，用这种方法所测得的分散能力可用下式（）表达： （） 式中为分散能力(%)；K为远阴极和近阴极与阳极距离之比；、为近阴极上和远阴极上金属的增重。 图 测定分散能力的电镀槽 （三）电镀效率的测定原理 根据法拉弟定律，在电镀镍时，通过电镀槽的电量若为l F（96500 C），则应得镍镀层0.5 mol（58.69/2 g）。而实际上沉积的镍不到0.5 mol，这是由于在电镀过程中，阴极上进行的反应不只是Ni2++2e－= Ni，还有2H++2e－= H2副反应的存在，使得用于沉积金属的电流只是通过总电流的一部分，而其余部分消耗在副反应上，所以电流效率达不到100%。电流效率计算公式（）如下： 图 测量电流效率线路图 在实际测定镀液的电流效率时，与被测镀槽串联一个铜库仑计(见图)。因为铜库仑计上铜阴极的电流效率为100%，所以根据铜阴极上镀层重量可以得到理论上的金属镀层的重量或通过电极的总电量。当采用铜库仑计时，电流效率的计算公式（）可表达为： 式中W为被测金属镀层的重量；M为被测金属的摩尔质量；WCu为库仑计阴极上铜镀层质量；MCu为铜的摩尔质量（注：被测金属和铜的摩尔质量